I AE I nte rna t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7 ,   p p .   33 ~ 4 8   I SS N:  2252 - 8938   ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ai. v 6 . i1 . p p 33 - 48          33       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AI   Ti m e - Ba sed Ra g a  Reco mm enda tio n and  Infor m a tio n Ret riev a o M usica l P a t t er ns in India Cla ss ica l Mus ic U sing   Neura Netw o rk s       Sa m a rj it   Ro y 1 Su dip t a   Cha k ra ba rt y 2 Deba s hi s   De 3   1 De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   T e c h n o   I n d ia  S il li   2 De p a rtme n t   o f   M CA ,   Tec h n o   In d ia S a lt   L a k e   3 De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   W e st Ben g a Un iv e rsit y   o f   Tec h n o lo g y       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   6 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   J an   1 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Feb   1 9 ,   2 0 1 7       In   In d ian   Clas sic a M u sic   (IC M p e rsp e c ti v e ,   Ra g a   is  f o r m e d   f ro m   th e   d if fe re n a n d   c o rre c c o m b in a ti o n   o f   n o tes .   If   it   is  o b se rv e d   t h e   h isto ry   o In d ian   Clas sic a Ra g a   in   ICM ,   t h e   p lay in g   o se rv in g   e a c h   o f   th e   ra g a h a s   so m e   u n iq u e   se ss io n s.  T h e   p r o c e d u re   is  t o   su g g e st  th e   c las sif ica ti o n o p lay in g   a   ra g a   h a b e e n   a tt e m p t e d   to   d is p lay   b y   e x p lain in g   u n iq u e   m u sic a f e a tu re a n d   p a tt e rn   m a t c h in g .   Th is  c o n tri b u t io n   h a b e e n   re p re se n ted   h o w   m u sic   stru c tu re c a n   b e   a d v a n c e d   th ro u g h   a   m o re   c o n c e p tu a d e m o n stra ti o n   a n d   c o n se n to   u n a m b ig u o u s ly   d e sc rib e   p ro c e ss   o f   c o m p u tatio n a l   m o d e li n g   o f   M u sic o lo g y   w h ich   sig n ify   th e   c h a ll e n g e   o n   c o m p lete   m u sic a c o m p o siti o n   f ro m   th e   e le m e n tar y   v o c a o b jec ts  o f   ICM   u sa g e   u sin g   Ne u ra Ne tw o rk s.  In   Ne u ra n e tw o rk   th e   sa m p les   o f   v a rio u ra g a h a v e   b e e n   ta k e n   a in p u a n d   c las si fy   th e m   a c c o rd in g   to   t h e   ti m e o f   th e   p e rf o r m a n c e .   Ov e 9 0 %   a c c u ra c y   lev e h a s   a c h iev e d   u sin g   e n ti re   Co n f u sio n   M a tri c e a n d   Err o r   Histo g ra m   p e rf o r m a n c e   e v a lu a ti o n   tec h n iq u e .   K ey w o r d :   Mu s ic   Neu r al  Net w o r k s   No tes    P itch     R ag   Co p y rig h t   ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sa m ar j it R o y ,   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g i n ee r in g ,   T ec h n o   I n d ia  Sil li ,   Sil li,  R a n c h i - 8 3 5 1 0 2 ,   J h ar k h an d ,   I n d ia .   E m ail: sa m ar j it.tec h 8 9 @ g m ail . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h R ag in   I n d ian   C las s ical   m u s ic  is   e x p lai n ed   as  th e x tr ao r d in ar y   a m al g a m atio n   o f   th s et  o f   n o tes  ar r an g ed   in   u n iq u s eq u en ce   w h ic h   h as  b ee n   cr ea ted   th u n d er g o i n g   m u s ic al  e m o tio n   to   th e   au d ien ce s .   I f   all  th r ag as  an d   th er co r r esp o n d in g   f ea tu r e s   w il b co n te m p lated   in   o b j ec t - o r ien ted   m a n n er ,   th en   it  m u s b b elo n g ed   to   s u b - clas s   u n d er   p ar en o r   s u p er   class   w h ic h   is   k n o w n   a s   T h h at   i n   I n d ia n   C las s ical  m u s ic.   T h T h h at  is   n o th in g   b u t h n u m er o u s   d is tr ib u tio n s   o f   m u s ical  n o tes  an d   t h n o te - s tr u ct u r es.  I n   I n d ia n   C lass ical  Mu s ic,   th er ar te n   t h h ats   an d   t w el v n o tes.  Am o n g   th e   t welv n o tes  t h er ar e   s ev e n   p u r e   n o tes   an d   f i v s cr atch ed   n o te s   a v ailab le.   E ac h   t h h at   ex ac tl y   co n s is t s   o f   s e v e n   n o tes   o u o f   e n tire   t w el v n o te s   an d   th n o tes  ar e   u s ed   to   b e   ar r an g ed   in   ascen d in g   o r d er s .   A ll  t h r ag as  m u s b elo n g   to   an y   o n e   o f   th te n   th h at s .   T h Stru ct u r es  o f   t h n o tes  i n   p ar ticu lar   r ag ca n   b s h o w n   d is cr e p an cies  d u to   th e   f r u it f u au d ib ili t y   to   th a u d ien ce s   an d   v ar ia n t s   o f   th s i n g er s   o r   v o ca lis ts   as  w el n e v er th eles s   n u m er o u s   n o tes  w i ll a l w a y s   b i n tact  to   i n to n b y   w h ich   n o te  o r   s et  o f   n o tes e x ac t r ag o r   it s   co r r esp o n d in g   T h h ats   h a v e   b ee n   ca teg o r ized .   T h p r ev i o u s   h is to r y   o f   I n d ian   m u s ic   s aid   th e   ex p lici ex p la n atio n s   ab o u t   th e   r ag a   ch a r ac ter is tic s   an d   th ac t u al  t i m i n g   o f   p la y i n g   th r ag a s .   T h Neu r al  n et w o r k s   ar s el f - p o s s es s ed   o f   tr o u b le - f r ee   ele m en ts   w o r k in g   i n   a n alo g o u s   s y s te m s   o r   ess e n tials .   T h ese  ele m e n t s   ar h ab itu all y   m o ti v ated   b y   b io lo g ical  n er v o u s   s y s te m s   an d   as  d esig n s   an d   op er atio n s   p er s p ec tiv es,  th e y   ar s i m ilar   to   th o p er atio n s   o f   h u m a n   b ein g s .   As  in   n atu r e,   th n et w o r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7   :   33     4 8   34   f u n ctio n   is   d e f in ed   p r in cip all y   b y   t h ass o ciat io n s   a m o n g   ele m e n ts .   A   n eu r al  n et w o r k   ca n   b tr ain ed   to   p er f o r m   p ar ticu lar   f u n ctio n   b y   a m e n d i n g   th e   id ea ls   o f   t h e   co n n ec t io n s   n a m el y   w eig h t s   b et w ee n   ele m e n ts .   Fre q u en tl y   n eu r al  n et w o r k s   ar f a m iliar   o r   tr ain ed ,   as  i f   p ar ticu lar   in p u esco r ts   to   p r ec is tar g et  o u tp u t.  Su c h   s i tu atio n   h as  b ee n   s h o w n   i n   to   t h is   co n tr ib u tio n   b elo w .   I n   t h i s   co n tr ib u tio n   t h n e t w o r k   is   ad j u s ted ,   d ep en d in g   u p o n   a   co m p ar is o n   o f   t h p r o d u ctio n   a n d   t h tar g et,   u n t il  t h n et w o r k   o u t p u is   eq u i v ale n to   th tar g et.   Her in   th is   co n tr ib u tio n ,   t h ti m e - b ased   r ag r ec o m m e n d at io n   an d   m o d elin g   o n   th ac t u al  p lay i n g   ti m o f   r a g ar an al y ze d .     T h r ag as  ar class i f ied   w it h   th h elp   o f   n e u r al  n et w o r k s   w h ic h   d iv id es  t h s et  o f   r ag s a m p les  i n to   t w o   cla s s e s   o f   t i m e s   o r   s es s io n s   o f   p er f o r m a n ce s   n a m el y ,   P u r v an g o   ( f r o m   1 2   p m   to   1 2   a m )   an d   U ttar an g o   ( f r o m   1 2   a m   to   1 2   p m ) .   T h i n f o r m atio n   p r o ce s s i n g   n e u r o n s   o f   th e   n e u r al  n et w o r k   ar tr ain ed   b y   th d ata s et  a n d   th en   tes ted   b y   n u m b er   o f   s a m p les.  T h tr ai n i n g   p r o ce d u r h as   b ee n   co n ti n u ed   till   th o p ti m u m   ac c u r ac y   o cc u r r ed   o f   th ex ec u tio n .   Du to   s e v er al  d is p ar ities   i n   n o tes  s tr u ct u r es  u s u all y   d en o te d   in   I n d ian   C las s ical  M u s ic  f o r   d ef in i n g   th t h h a ts   t h u n iq u c h ar ac ter is tics   o f   r ag a s   al s o   m u s t b f l u ctu ated .   Her i n   t h is   co n tr ib u ti o n ,   th t i m e - b ase d   r ag r ec o m m e n d atio n   a n d   m o d elin g   o n   t h ac t u al  p la y i n g   ti m o f   r ag ar an a l y ze d .       2.   RE L AT E WO RK S   C o m p u ter - b ased   ex p lo r atio n   o n   f u n d a m en ta m u s ical  f ea t u r es,  th eir   co r r esp o n d in g   r h y t h m ic  c y cle s   an d   attr ib u te s   o f   C las s ical  m u s ic  h as   b ee n   r elati v el y   s p o r ad ic,   an d   u p   to   th i s   p o in o f   v ie w   r e m ar k ab le   atte m p ts   h a v e   b ee n   m ad to   ca teg o r ize  t h v o ca a n d   r h y t h m ic  f o r m atio n s   b y   d es ig n .   On   t h e   co n tr ar y ,   th e   r ec o g n itio n   o f   t h p atter n s   i n   Hin d u s ta n C lass ical  R a g a s   h a s   b ee n   a n   i n ti m ate  ar ea   w h er e   s ev er al  c h alle n g es   h av b ee n   p r ep ar ed   to   p e r ce iv q u an tit y   o f   d is ti n ctio n   a m o n g   th r ag b lu ep r in ts   an d   an alo g o u s   r h y t h m ic  f ea t u r es.  I n   p ap er ,   th r esear ch er s   d e m o n s tr ated   s u r v e y   o n   co m p u tatio n a ll y   s u p p o r ted   m u s ica co m p o s i tio n   b y   f o c u s i n g   o n   P etr Nets  an d   g av s ev er al  m aj o r   p ath s   o f   th eir   ap p licatio n s .   On   th is   b asis   i n   ter m s   o f   P etr n ets  th is   ef f o r ts   p r o v id ed   in n o v ati v s tep s   f o r   m ak i n g   th e s lab o r s   o p er atio n al  in   co n cr ete  co m p u ter ized   e n v ir o n m e n t s ,   n o j u s t   at  th e   le v el  o f   f o r m al   ab s tr ac tio n   [ 1 ] .   T h au t h o r s   h av e   elab o r ated   th e   alter n ati v ap p r o ac h es  f o r   ex p lo r in g   a n d   r elati n g   to   t h d esi g n   an d   f u n c tio n   o f   t h s o f t w a r p r o j ec " No d al " .   T h is   p ar ticu lar   w o r k   ai m s   to   cr ea te  g r ap h ical  en v ir o n m en t h at  en ab le s   th u s er   to   co n f i g u r s p atial,   d ir ec ted   g r ap h   th at  g en er ate s   m u s ic  in   r ea l - ti m s y s te m s .   T h ey   r ef er r ed   to   s u ch   g r ap h s   as  co m p o s itio n   o r   n o d al  n et w o r k s .   T h d i s cu s s io n   in   t h is   w o r k   h a s   b ee n   r elate d   to   th f u n d a m en tal  d esig n   co n s tr ain ts   t h at  h a v e   b ee n   i m p o s ed   w it h i n   t h ese   co n s tr ai n ts   t h at  g i v r is e   to   d i f f er en m u s ical   b eh a v io r s   [ 2 ] .   I n   a n o th er   p iece   o f   w o r k s   t h a u t h o r   h a s   d escr ib e d   an d   r esear ch ed   o n   t h co m p u ta tio n a m u s ic  th eo r y   w h ich   h as b ee n   e s tab lis h ed   b y   J o h n   C lo u g h .   A cc o r d in g   to   th t h o u g h t o f   C o m p u tatio n al   Mu s ic,   t h is   h as   b ee n   r e s o lu te  th at  t h r esear c h   o f   J o h n   C lo u g h   w as  n o o n l y   r estricte d   to   th m at h e m atic al  th eo r y   b u al s o   s u r r o u n d e d   in   s cien ce s   an d   h u m a n itie s   to o .   T h au t h o r   h as  ill u s tr ated   al s o   t h s p ec i f ic   an d   g e n er ic  i n ter m is s io n   w h i ch   is   k n o w n   as   th e   M y h ill s   p r o p er ty   [ 3 ] .   T h r esear ch er s   h av a f f o r d ed   th p er f o r m an ce   o f   m u s ic  ca n   i m p r o v th b eh a v io r al   p er f o r m a n ce s   li k t h h u m a n   in tel lig e n ce   s y s te m s   i n   b o th   s tr u c tu r al  a n d   f u n ct io n al  al ti tu d es.  p ar ticu lar   m u s ic  ca n   lead   to   th i n k   an   lis ten er   to   i m p r o v s o m b eh a v i o r   d o m ain s   o f   m u s ic  l ik t h v o ca p er f o r m a n ce   n a m e l y   t h lan g u ag t h at  m ig h b m o r f r u it f u l.  T h au th o r s   h av also   ex p lo r ed   th f u t u r tr en d   ab o u th e   in ter r elatio n s h ip s   a m o n g   m u s ic  an d   t h la n g u a g es  [ 4 ] .   T h au t h o r s   i n   t h eir   p ap er   [ 5 ]   h av m en tio n ed   t h e   m u s ic   in   t h p ed ag o g y   o f   m at h e m a tics   w h ich   h a s   b ee n   d ev e lo p e d   b y   Ma t h e m atic al  Mu s ic  T h eo r y .   T h f u n d a m e n tal   in ten s io n   o f   th a u t h o r s   is   e lab o r ated   to   p o p u lar ize  th e   m u s ical  p r o j ec t b r o ad ly   Ma th e m atic s   an d   Mu s ic  f o r m   t h r e g io n al  c u lt u r to   in ter n atio n al  le v el.   T h e y   a ls o   v ie w   to   cr ea te  t h d i d ac tic  m ater ial s   b y   w h ic h   all  ca n   g a th er   t h n o v el  id ea s   a n d   s k etch e s   ab o u t   Ma th e m atica M u s ic  t h eo r y .   A d d itio n a ll y ,   t h e   r esear ch er s   e x er cised   t h m et h o d   o f   ti m s er ies  a n al y s i s   to   co m p ar th e x p er tis g r o u p s   an d   i n d i v id u al s   i n   d y n a m ic  u n r e m i tti n g   d is ce r n m en o f   ar o u s a i n   m u s ic.   Fo r   test i n g   t h v alid it y   t h e y   u s e d   th g e n er al  li n ea r   au to r eg r es s iv m o v in g   a v er ag [ 6 ] .   T h au th o r s   h a v ev id en tl y   r ep r esen ted   t h e x p licatio n   an d   d is c u s s io n   o f   m et h o d o lo g ies  i n   co m p u tatio n al,   m at h e m atica l   a n d   s tat is tica m u s ic  ap p r o ac h   [ 7 ] .   T h au t h o r s   h av e   also   h er e   d is cu s s ed   th e   in ter - a s s o ciatio n   o f   m u s ic  w i th   s cie n ce ,   co g n it iv s c ien ce   a n d   h u m a n itie s .   I n   d is s er tatio n   th e   r ag h as  b ee n   ap p r o ac h ed   an d   id en tif ied   to   r ec o g n ize  f r o m   a   r eg io n al  m u s ic  p er f o r m a n ce   l ik C ar n a tic  m u s ic   s ig n al.   T h m et h o d   h a s   b ee n   d ep lo y ed   to   s ep ar ate  th v o ca d ata  an d   in s tr u m e n tal  p er f o r m a n ce s   f r o m   a   p o ly p h o n ic  m u s ic  s ig n al  th r o u g h   s i g n a s ep ar atio n   alg o r ith m .   A cc o r d in g   to   o n l y   th v o c al  d ata  r etr iev al,   th n o tes  h av b ee n   r ec o g n ized   b y   t h eir   in i tial  f r eq u en c ies  [ 8 ] .   I n   co n tr ib u t io n   t h m u s ical  e m o tio n   r ec o g n itio n   s y s te m   h a s   b ee n   p r esen t   d ev elo p ed   b y   t h o n e - cla s s - in - o n p h e n o m e n o f   n eu r al   n et w o r k s   [ 9 ] .   Her th e   s y s te m   i s   en tire l y   s p ea k er   an d   co n tex t - i n d ep en d en t.  A d d itio n all y ,   s tr in g   r e w r it in g   g r a m m ar s   b ased   o n   L - S y s te m s   h a v b ee n   ad o p te d   in to   h ar m o n izatio n   f o r   m u s ic  m aster p iece s .   I llu s tr ati o n   o f   p itch   p er io d s ,   in ter v a a n d   ti m b r ar p r ea r r an g ed   a s   g r a m m ar   cr y p to g r a m ,   u p o n   w h ic h   s eq u en ce   o f   r e - w r iti n g   r u le s   ar e   ap p lied   [ 1 0 ] .   T h s y s te m   p r o v is io n s   th d ata  alo n g   w it h   i n ce p tio n   ti m e s   in   f i g u r ativ s co r w h ic h   h a s   u s ed   f o r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Time - B a s ed   R a g a   R ec o mme n d a tio n   a n d   I n fo r ma tio n   R etri ev a l o f.. .   ( S a ma r jit R o y )   35   alter atio n   a n d   h ab itu a l   d ictatio n   i n   s o lo   p er f o r m a n ce   in   T ab la  [ 1 1 ] .   A b o u t   th e   attr ib u te  as s o r tm e n t   an d   m in i n g   in s tr u m en t   f r o m   t h u n u s u al  v ar iet y   o f   m u s ical  in s tr u m e n t s   th a w o r n   a s   t h s t u f f   in   m u s ic  is   s y m b o lized   i n   class   p air - w is e   co m p o r t m e n [ 1 2 ] .   A d d itio n all y   in   s e v er al  e f f o r t s   b y   th e   au t h o r s   h av e   b ee n   d escr ib ed   th e   m u s ical   p atter n   r ec o g n i tio n   a n d   r h y t h m ic  f ea t u r es  e x p o s u r es  b y   o b j ec t - o r ien ted   m a n n er   [ 1 3 - 1 4 ] .   A   lo t   o f   d is cu s s io n s   ar a v ailab le  ab o u th f ea t u r es  cla s s i f ica tio n   u s i n g   UM L - o r ie n ted   clas s   d iag r a m s   a n d   t h w a y   o f   i m p le m en ta tio n s   o f   m u s ical  r h y t h m ic  c y c les  f o r   th p er cu s s io n - b ased   in s tr u m e n ts   [ 1 5 - 1 6 ] .   T h au to m ated   r h y t h m   g e n er atio n   i s   o n o f   t h h ar d est  p r o b le m   ar ea s .   T h is   is   b ec au s o f   co n s tr ain t s   a n d   s atis f y i n g   t h o s e   co n s tr ain ts   to   g et   th e   f ea s ib le  an d   o p ti m iz ed   r h y t h m .   I n   an   e f f o r b y   t h a u t h o r s   h av b ee n   m o d eled   ( Qu alit y   Me a s u r e   m o d el)   a n   o p tim ized   al g o r ith m   o n   r h y t h m ic  c y cle s   u s ed   i n   I n d ia n   C l ass ical   Mu s ic  u s in g   th R o u let te - W h ee Se lectio n   o f   Ge n etic  Alg o r it h m   C o n ce p t   [ 1 8 ] .   Sev er al  p ap er s   h a v b ee n   co n s id e r ed   th o s ar b ased   o n   t h cr ea ti v it y   o f   m u s ic  u s in g   Gen etic   A l g o r ith m   tec h n iq u e.   Fu r t h er   s o m o t h er   p ap er s   d ea w it h   th i m p le m en ta tio n   o f   M u s ic al  p atter n   r ec o g n itio n   b y   m a th e m atica e x p r ess io n s .   T h e y   s u g g ested   n e m et h o d   f o r   ar r an g in g   d i f f er e n m elo d io u s   a u d io   s tr ea m   i n to   s o m s p ec if ic   t y p o f   clas s es  b ased   o n   o b j ec o r ien ted   p ar ad ig m .   I n   p ap er ,   th au th o r s   h a v ex p lai n ed   elab o r ately   t h n o tes  an d   th n o tes  s tr u ctu r es  a s   w ell   as   t h te n   th h at s   o r   r ag a   o r ig in   in   I n d ia n   cla s s ica m u s i w h ic h   is   i m p o s ed   to   b co n s tr u cted   t h s o n g s   in   I n d ian   o r   Hin d u s tan m u s ica p atter n s .   T h alg o r ith m   h a s   b ee n   d ef i n ed   h er w h ic h   ca n   d et er m in t h t h h at  o r   r ag o r ig in   i n   w h ich   s o n g   in   I n d ia n   m u s ic  b elo n g s   [ 1 7 ] .   So m r esear c h er s   in tr o d u ce   s y s te m   f o r   r ec o g n itio n   o f   t h p atter n s   o f   m u s ic   b y   u s in g   k e y   s eq u en ce s   w it h   R ec u r s i v Me d ia n   Fil ter   [ 1 9 ] .   Sev er al   co n tr ib u tio n s   h av b ee n   d ep icted   u p o n   au d io   o r   s p ee ch   r ec o g n itio n   s y s te m s   w h ich   ar co n ten b ased ,   f ea t u r ed - b ased   p ar a m eter izati o n   f o r   m u s ic  i n f o r m atio n   r etr iev al  u s i n g   Ne u r al  Net w o r k s   a p p r o ac h   as  w ell   [ 2 2 - 2 3 ,   2 5 - 2 6 ]   I n   an   e f f o r t h au d io   ch ar ac ter is t ics  al s o   m o d eled   th o s ar e m a n ated   f r o m   th e   h ea r i n g   aid s   u s i n g   Neu r al  Net w o r k s   w it h   u s er   in p u [ 2 4 ] .   T h w o r k s   o f   th r esear c h er s   h a v elu c id ated   also   th en tir e   m u s ic  co m p o s i tio n   a n d   class i f icatio n   b y   n eu r al  ap p r o ac h es   [ 2 9 - 3 0 ]   as  w ell  as  t h eir   s e m an tic,   ep is o d ic  [ 2 8 ]   an d   m u s ic - e m o tio n   b eh a v io r   [ 3 1 - 3 2 ] .   T h s u p p o r tin g   th e m es  u p o n   m u s ic   i.e . ,   in s tr u m en tal  p er f o r m an ce s   w h ic h   h as  al s o   b ee n   c lass if ied   p r o d u ctiv el y   [ 3 3 ]   u s i n g   t h eir   p er f o r m in g   f ea t u r es  [ 3 4 ,   3 6 ] .   T h class ical  m u s ic   o r ien tatio n s   h a v b ee n   d o n in   s ev er al  co n tr ib u tio n s   u s in g   s o m m o d eli n g   co n ce p li k e   P etr n et  [ 3 8 - 3 9 ] .   T h co n tex t - a w ar p er v asiv e   d iar y   f o r   m u s ic  co m p u t in g   h as  b ee n   d is c u s s ed   b y   L i n ea r   R an k   Se lectio n   m ec h a n i s m   o f   Gen etic  A l g o r ith m   [ 4 0 ] .   Nu m er o u s   ap p r o ac h es  ar b ased   o n   m u s ica f ea t u r es  ex tr ac tio n   f r o m   th I n d ian   C las s ical  R a g o r   in s tr u m en ta r h y t h m s   [ 4 1 - 4 3 ] .   T h au t h o r s   h a v e x p licated   th f o r m a tio n s   o f   m u s ical  p iece s   b y   f u zz y   lo g ic   [ 4 5 ]   an d   co n s tr ain t s   b y   in teg r atio n   o f   DSP   alg o r ith m s   [ 4 6 ] .   T h co n tr ib u tio n s   o f   th r esear c h er s   h av al s o   b ee n   h i g h lig h ted   to   t h n o v el   ap p r o ac h es  f o r   m u s ic  r ec o m m en d atio n   [ 4 7 - 4 8 ] .   Qu ite  f e w   to ils   h a v clar if ied   th ac tu a m u s ical  f ea tu r es  o f   I n d ian   C lass ical  v o ca an d   r h y t h m ic   d is tin ct iv e n es s   an d   t h eir   co r r esp o n d in g   p itch   v al u a n al y s is   [ 4 9 - 5 6 ] .   T h is   h as  b ee n   s u p p o r tiv el y   e x p lain ed   i n   th is   f r a m e w o r k   to   t h a f o r esai d   p r o ce d u r al  m ec h a n i s m   to   e x p lo r p io n ee r in g   m o d e   o f   d e p ictio n   o f   m u s ical   f ea t u r es a n d   p atter n   m atc h in g   tr ial s   b ased   o n   Neu r al  Net w o r k s   co n ce p t s .       3.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   th p er s p ec ti v f o r   cr ea tin g   I n d ia n   Mu s ic,   t h er ar b asicall y   t w o   r u d i m e n t s .   I m u s t   f o llo w   a n   in ter n a s k ele to n   li k I n d ian   C lass ica R a g an d   s p ec if ic  r h y t h m .   T h en tire   v o ca l   in g r ed ien ts   u s t d ev elo p   b y   f o llo w i n g   t h f u n d am e n tal   r ag a - f ea tu r es   o f   m u s ic.   A ll  t h r a g as  ar t h v ar i atio n s   o f   ele m en tar y   m u s ical   n o te s   r ec o g n izi n g   u n iq u el y   t h t h h a ts .   A cc o r d in g   to   th s en s o f   m u s ical   t h eo r y   an d   th e   u n iq u e   ch ar ac ter is tic s   o f   n o te - s tr u ct u r es th t h h a ts   an d   r ag a s   ar to   b d ev elo p ed .   I n   T ab le   1 ,   th ac tu al  ti m o f   s in g i n g ,   u s ed   u n iq u n o te s   o n l y   o n   th p ar ticu lar   ti m d u r ati o n ,   th h at s   u s ed   o n   t h at  ti m an d   s e v er al  co r r esp o n d in g   r ag as  ar m en t i o n ed .   On   th d u r atio n   o f   p la y i n g   t h r ag s e ts   o f   co m m o n   m u s ica n o tes  also   ar in clu d ed   b u th u n iq u n o tes  s h o u ld   b p r esen ac co r d in g   to   th tab le  m en tio n ed .   R ag a   T i m e - C y cle  i s   t h e   b r o ad   s e n s e   o f   r a g a - f ea t u r es   an a l y s i s   ac co r d in g   to   t h e   r ev o l u tio n   o f   ti m e   o r   s ess io n .   I i s   alie n ated   w it h   t h ti m e.   All  t h t w e n t y - f o u r   h o u r s   o f   d a y   is   d i v id ed   in to   t welv f r ag m e n ts   w it h   th e   ev er y   t w o   h o u r s   o f   i n ter v a ls .   Fo r   u t to r an g o   s e s s io n   t h er ar eig h t d iv is io n s   an d   d u r at io n   o f   4 a m   to   4   p m   as  Da w n ,   E ar l y   Mo r n i n g ,   Mo r n in g ,   L ate  Mo r n i n g ,   Af ter n o o n   an d   L ate  Af ter n o o n .   I n   th i s   s ess io n ,   all  th ten   u n iq u C la s s ical  T h h at s   ar v ar ied   w it h   t h f ea t u r ed - r ag a s .   Un iq u n o tes  ar ca teg o r ized   in   th r ag a - ti m e   tab le  T ab le  1 .   Fo r   P u r b an g o   s e s s io n   t h er ar ei g h d i v is io n s   an d   d u r atio n   o f   4 p m   to   4   a m   as  Du s k ,   E v en i n g ,   L ate  E v e n in g ,   N ig h t ,   Mid n i g h t   an d   P r e - Da w n .   I n   th is   s e s s io n ,   n in e   o f   a ll  t h te n   u n iq u C las s ica l   T h h ats  ar v ar ied   w ith   t h f ea tu r ed - r ag a s .   I n   b o th   o f   th ese  s ess io n s ,   v ar iatio n s   o f   all   th class ical  n o te s   r e m ain   al m o s i n tact  a s   w ell  a s   al m o s n i n th h at s   ar s a m e.   B o th   o f   th ese  t w o   s e s s io n s   co n tai n   t w el v h o u r s   an d   s i x   f r a g m e n t s .   Ne v er th e l ess ,   t h r a g f ea t u r es  a n d   u s ed - r ag ar d i f f er en t   f o r   b o th   Utto r an g o   a n d   P u r b an g o   s e s s io n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7   :   33     4 8   36   T ab le  1 .   T im D i v is io n   o f   C la s s ical  R ag a s     T i me   o f   P l a y i n g   N o t e s   T h h a t   R a g a   U t t o r a n g o   (Da y   se ssi o n )   4 a m -   7 a m   r e ,   d h a ,   G a   B h a i r a v   P u r v i   M a r w a   R a m u k e l i   P a r a sb a sa n t   L o l i t   7 a m -   1 0 a m   R e ,   D h a ,   G a   B i l a w a l   K a l y a n   K h a maj   D e sh k a r   G o u saran g   G a r a   1 0 a m -   4pm   g a ,   n i   K a f i   A sab a r i   B h a i r a v i   T o d i   B h i mp a l a sr e e   Jo u n p u r i   B h a i r a v i   B i l a s k h a n i - T o d i   P u r b a n g o   ( N i g h se ssi o n )   4pm -   7 p m   r e ,   d h a / D h a ,   G a   B h a i r a v   P u r v i   M a r w a   G o u r i   P u r v i ,   S r e e   M a r w a   7pm -   1 0 p m   R e ,   D h a ,   G a   B i l a w a l   K a l y a n   K h a maj   D u r g a   I man k a l y a n   K h a maj ,   Jo y j a y a n t i   1 0 p m -   4 a m   g a ,   n i   K a f i   A sab a r i   B h a i r a v i   K a f i   A n a r a   M a l k o s h           Fig u r 1 .   T im C y cle  o f   I n d i a n   C la s s ical  M u s ic       I n   th n o te - b ased   tab le  m e n t io n ed   as  T ab le  2 ,   th er ar all  t w e lv n o tes  ar ex p lain e d   f o r   th o cc u r r en ce s   w it h   f i v in d iv id u al  r ag ex p lai n ed   in   d if f er e n f iv s e s s io n s   in   b o th   asce n d in g   a n d   d escen d in g   o r d er s .   Fro m   th e s n o tes  a n al y s i s   p atter n s   t h er ar also   b in clu d ed   th J ati   o r   s p ec ies  o f   r ag a,   Vad i   o r   m o s s ig n i f ica n n o tes  a n d   Sa m v ad i   o r   i m m ed iate  s ec o n d   m o s s ig n i f ica n n o tes  ar d es cr ib ed   ac co r d in g   to   th o cc u r r en ce s   o f   th u n iq u n o tes o u t o f   t w elv i n d i v id u al  n o tes.                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Time - B a s ed   R a g a   R ec o mme n d a tio n   a n d   I n fo r ma tio n   R etri ev a l o f.. .   ( S a ma r jit R o y )   37   T ab le  2 .   Sev er al  No te - Dis tr ib u tio n   E x a m p le s   a m o n g   R a g as  in   I n d ia n   C la s s ical  M u s ic         R a g a   N o t e s   K a l y a n   Jau n p u r i   B a h a r   B h a i r a v i   B h i mp a l a sr e e   A r o h a   S a / C             r e /   C #             R e / D             g a /   D # / E b             G a / E             M a / F             ma/   F #             P a / G             d h a /   G #             D h a /   A             n i /   A # / B b             N i /   B             S a / C             A b o r o h a   N i / B             n i / A # / B b             D h a / A             D h a / G #             P a / G             ma/ F #             M a / F             G a / E             g a / D # / E b             R e / D             r e / C #             S a / C               Jat i /   S p e c i e s   6 - 7   6 - 7   6 - 6   7 - 7   6 - 7   V a d i /   D o mi n a n t   G a / E   S a / C   M a / F   P a / G   M a / F   S a mv a d i /   S e mi - D o mi n a n t   N i / B   P a / G   S a / C   S a / C   S a / C                 T ab le  3 .   Fre q u en c y     R atio   T a b le  o f   T w el v No tes   S a / C   r e /   C #   R e /   D   g a /   D # / E b   G a / E   M a /   F   ma/   F #   P a / G   d h a /   G #   D h a /   A   n i /   A # / B b   N i /   B   1 . 0 0 0   1 . 0 5 4   1 . 1 2 5   1 . 1 8 6   1 . 2 5 3   1 . 3 3 3   1 . 4 1 5   1 . 5 0 0   1 . 5 8 0   1 . 6 9 1   1 . 7 7 7   1 . 8 9 3       T h f r eq u en c y - r at i o   is   d eter m i n ed   in   C las s ical  M u s ic  a n al y s i s   f o r   ev alu a tin g   t h p o s s ib le  in i tial   f r eq u en c y   o f   n o tes  an d   th f r eq u en c y   r a n g e s   in i tiated   f o r   all  t w el v n o tes.  Fre q u e n c y   R ati o s   f o r   t w el v n o te s   ex is i n   b et w ee n   t h in itia n o tes  in   ascen d i n g   o r d er   a r r an g e m e n t,   Sa   o f   lo w er   o ctav e   u p   to   th Sa’   o f   h ig h er   o ctav is   2 :1 .   Hen ce ,   all  th f r eq u e n c y - r atio   v al u e s   o f   ea ch   an d   ev er y   n o te  ar ar r an g ed   w i th   r esp ec to   in itial   Sa’   o f   s a m e   o ctav wh ich   d ec eits   b et w ee n   1   a n d   2   in   t h f r eq u e n c y - r atio   tab le.   T h r atio   o f   all   t h e   n o tes  in cl u d i n g   t h p r eli m in ar y   Sa   its el f   u s es   to   b s p ec if i ed   w i th   r esp ec to   Sa’   n o te.   T h f r eq u e n c y - r atio   tab le,   T a b le  3   a r illu s tr ated   th ca lcu lated   f r eq u e n c y   r atio s   i n   asce n d in g   o r d er   o f   t w el v m u s ical  n o tes.       4.   M E T H O DS O F   ANALYS I S   W h av d i s cu s s ed   alr ea d y   th at  th m u s ic  o r   au d io   s ig n al  ca n n o b ex p r ess ed   b y   th lin ea r   m at h e m a tical  eq u at io n s   o n l y .   B ec au s t h li n ea r   s i g n a ex p r ess io n   n o r m a ll y   e x p lai n s   b y   t h eq u atio n s   w h er th p ar a m eter s   o b lig ato r y   lik e,   n o v el  f r eq u e n cie s ,   th ti m e s   n ec es s i tated   f o r   co n ti n u o u s   ti m s ig n als  o r   th e   q u an tit y   o f   s a m p le s   u s ed   f o r   d is cr ete  ti m e - s i g n a ls   a n d   a m p litu d es.  W h et h er   t h a m p lit u d es  s h o u ld   n o b e   m ea s u r ed   b y   t h s p ee ch   r ec o g n i tio n   s y s te m s   h er to   ex tr ac th p itch   p er io d s   an d   th c o r r esp o n d in g   p itch   v alu e s   o f   e v er y   n o tes  s in ce   a   lo o f   s in g er s   ca n   p la y   p a r ticu lar   m u s ic  o r   th r ag i n   C las s ical  m u s ic  i n   v ar io u s   etiq u ette s .   So ,   f o r   p ar ticu lar   m u s ic,   to tal  a m p lit u d in   p la y i n g   s es s io n   s h o u ld   b v ar ied   w it h   ti m e.   Hen ce ,   h er in itiall y   t h p itc h   a n al y s is   o r   in it ial  f r eq u en c y   a n al y s is   is   r eq u ir ed   f o r   ex t r ac tin g   th e   m u s ical   f ea t u r es  u n iq u el y .   I n   t h is   p ar ti cu lar   r ag an al y s i s   co n ce p in   th v er y   b e g in n i n g   in p u is   cle ar l y   s o n g   u s u all y   5 - 7   A U D A V     S A M P O O R N A   6 - 7   S H A D A V     S A M P O O R N A   6 - 6   S H A D A V     S A M P O O R N A   7 - 7   S A M P O O R N A     S A M P O O R N A   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7   :   33     4 8   38   tak en   i n   . w a v   f ile   f o r m at.   T h ex tr ac tio n s   o f   p itc h   v al u es   f r o m   t h v o ca a n d   r h y t h m ic - p a tter n s   o f   m u s ic   ar e   v er y   i n tr icate   b ec au s t h in it i al  f r eq u en cie s   n a m el y   p itc h   o f   m o s o f   th m u s ical  n o te s   an d   r h y th m ic  b ea ts   o f   in s tr u m en t s   ar s i m ilar   an d   s o   litt le  f r ac tio n al  d is p ar ities   w h ich   ar r o u g h l y   i g n o r ed .   Her f o r   th p itch   ex t r ac tio n   p u r p o s es,  th W av Su r f er   So f t w ar h a s   b ee n   ap p lied .   T h f ile  ty p s h o u ld   b m o n o to n ic  f o r   ex tr ac tio n   a n d   s a m p le  e n co d in g   h a s   b ee n   s et  to   li n e - 1 6 .   T h s a m p le  r ate  i s   to   b f ix ed   i n   2 2 0 5 0 .   I is   o p en ed   in   w a v e f o r m   s tr u ct u r e.   Fro m   th S tr u ct u r p itch   co n to u r   o f   th a t so n g   i s   g en er ated .   I n   th is   cir cu m s tan ce   th e   p itch   f o r m   w ill  g i v al t h p it ch es  u s ed   in   t h s o n g ,   an d   th e   p itch   d ata   ar to   b s a v ed   i n   an   e x ce s h ee t.   T h e   p itch   d ata  ar e   to   b s o r ted   i n   a s ce n d i n g   o r d er   b u t h er o cc u r   s o m e   0   v alu e s   t h at   ar to   b d elete d .   T h r est  o f   th p itch   v al u es  f r o m   th is   p itch   co n to u r   ar u s ed   to   b s et  in to   th m id d le  o ctav ac co r d in g   to   th e   f u n d a m en ta f r eq u e n c y   r a n g e   lis ted   in   th T ab le  4 .   I n   I n d ian   C la s s ical  M u s ic  t h t w el v m u s ical  n o te s   ar u s ed   to   cr ea te  an d   d ev elo p   m u s ic  i n clu d i n g   s ev e n   p u r n o tes  an d   f i v s cr atch ed   n o tes.  B y   t h f u n d a m e n tal   f r eq u en c y   r an g an a l y s is   T ab le  4   th p itch   v al u s et  h a s   b ee n   d is tr ib u ted   in to   t w el v g r o u p s   ac co r d in g   to   th s eq u en ce s   o f   th e   ele m en tar y   n o te  s tr u ctu r e s .   Fro m   th e s t w el v g r o u p s   o f   b asic  n o te - s t r u ctu r es,  th h i g h est   o cc u r r en ce   o f   p r im ar y   f r eq u en c y   r an g h a s   b ee n   in itia te d .   T h is   h ig h es f r eq u e n c y   v alu o u o f   t w el v f r eq u en c y   r an g es  i s   k n o w n   as  th m o s s i g n i f ican n o te   o r   Vad i’   in   I n d ia n   C lass ic al  m u s ic.   Af ter   th e   ev alu a tio n   o f   th m o s t si g n if ic an n o te,   th r est s   o f   th f r eq u en c y   r a n g e s   ar ev al u ated   b y   t h f r eq u en c y - r a tio s   o f   f u n d a m e n tal  t w elv e   n o tes   in   I C M.   T h m u s ical  p atter n s   ar esti m ated   h er f o r   r ec o g n izi n g   th n o tes  b y   u s i n g   t h eir   co r r esp o n d in g   p itc h   v al u e s .   He n ce   t h e   m atc h i n g   b et w ee n   e v al u ated   r est s   o f   t h f r eq u e n c y   r an g es   w it h   t h f u n d a m e n tal  f r eq u e n c y   r an g es  o f   ac tu al  m u s ic.   T h is   h a s   to   b s ee n   w h et h er   th e   m atc h ed   n o tes  ar e   esti m ated   as   u s ed   n o tes o f   t h e   in p u t   au d io   f ile.   I f   t h m atc h in g   a n al y s i s   h as   s u c ce s s f u ll y   d o n e,   t h en   t h is   h a s   to   b s ee n   t h at  w h et h er   t h is   u s ed   n o tes  ar g u es s ti m ated   p r ec is el y   w it h   th ti m e - b ase d   n o te  an d   t h eir   co r r esp o n d in g   f ea tu r e s   tab le  an d   r ag ti m e - b ased   cir cle.   T h en tire   f lo w   o f   t h ac ti v ities   to   e x tr ac t h f r eq u en c ies,  ca lc u lati n g   m id d le  o ctav e,   s ea r c h in g   i n   lo g ica w a y   f o r   Mo s S ig n i f ica n N o te  o f   p ar ticu lar   v o ca p er f o r m a n ce ,   m atc h in g   n o tes  e s ti m atio n s   t h at  e x i s i n   r ag p er f o r m an ce   etc.   ar b r ief l y   ex p lai n ed   i n   Fig u r e   2   as  f lo w - c h ar t.  T h an al y s is   u n d er   th is   m etic u lo u s   co n ce p h as  b ee n   ev id en tl y   v i s u alize d   t h at  in   t h i s   ap p r o ac h   th m u s ical  p atter n s   ar e   o p ti m all y   d i s ti n g u is h ed   a m o n g   t h er n o tes  d esc r ib ed   in   t h r ag a   class i f icatio n   an d   r ec o g n itio n .   T h is   m et h o d   is   also   ap p licab le  f o r   th m u s ical  n o tes a n d   p atter n   class i f icat io n s .       T ab le  4 .   Mu s ical  No tes an d   th eir   Fu n d a m e n tal  Fre q u e n c y   R an g e s   W e st e r n   N o t e s   I n d i a n   N o t e s   F r e q u e n c y   R a n g e   A   D h a   2 1 5 . 5     2 2 6 . 5   A#   ni   2 2 6 . 6     2 3 9 . 9   B   Ni   2 4 0 . 0     2 5 2 . 5   C   Sa   2 5 2 . 6     2 6 9 . 5   C#   re   2 6 9 . 6     2 8 5 . 3   D   Re   2 8 5 . 4     3 0 2 . 3   D#   ga   3 0 2 . 4     3 2 0 . 3   E   Ga   3 2 0 . 4     3 3 9 . 3   F   Ma   3 3 9 . 4     3 5 9 . 4   F#   ma   3 5 9 . 5     3 8 0 . 9   G   Pa   3 8 1 . 0     4 0 3 . 5   G#   d h a   4 0 3 . 6     4 2 7 . 5       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Time - B a s ed   R a g a   R ec o mme n d a tio n   a n d   I n fo r ma tio n   R etri ev a l o f.. .   ( S a ma r jit R o y )   39       Fig u r 2 .   Flo w - C h ar f o r   Dete r m in a tio n   o f   R ag f r o m   C o m p lete  Mu s ic       4 . 1 .     F e a t ures E x t ra ct io n   Fo r   ti m e - b a s ed   class i f icatio n   o f   r ag a,   th r ee   b asic  f ea tu r e s   ar ex tr ac ted   in   t h ex p er i m e n t     1.   Nu m b er   o f   n o te s   ( s w ar as)   p r esen i n   r ag f r o m   th 1 2   n o tes  o f   I n d ia n   cl ass ical  M u s ic   ( Usi n g   w a v es u r f er …. ) .   2.   T h co m b in a tio n   o f   n o tes o f   p ar ticu lar   r ag a.   3.   T h Mo s t Sig n if ican t N o te  ( V ad i S w ar )   w h ich   i s   u s ed   m o s f r eq u en tl y   i n   r ag ( Us in g   w a v es u r f er …. . ) .   C o m b i n atio n   o f   n o te s   o r   s w a r co m b in at io n   i s   th e   b asic  s et  o f   n o tes   w h ic h   i s   u s ed   in   p ar ticu lar   r ag a.   T h co m b i n atio n   o f   n o te s   ca n   b r ep r esen ted   b y   b in ar y   b its .   T h b in ar y   s eq u e n ce s   o f   b its   ar co n v er ted   in to   d ec i m al.   Fo r   ex a m p le,   r ag a   Kal y an   u s e s   th n o te s   co m b i n atio n     s R Ga  m p Dh Ni.   So ,   th e   b in ar y   b it   s eq u en ce   w h ic h   r ep r esen t s   th e   co m b i n atio n   o f   n o tes i s   i n   th e   tab le.       T ab le  5 .   C o m b in a tio n   o f   N o te s   in   t h R a g Kal y a n / T h h at  Kal y a n   S a / C   r e /   C#   R e /   D   g a /   D # / E b     G a / E   M a /   F   ma/   F #   P a / G   d h a /   G #     D h a /   A   n i /   A # / B b   N i /   B   1   0   1   0   1   0   1   1   0   1   0   1       T h b in ar y   s eq u en ce   is     1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 .   T h n o te  Sa’   is   p r esen in   e v er y   r ag a,   s o   Sa’   c an   b o m it ted   f r o m   th b in ar y   b it  s eq u e n ce .   B y   o m itti n g   Sa ,   th r es u lta n b in ar y   b it  s eq u e n ce   is     0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1   w h o s d ec i m a l   v alu i s   6 9 3 .   B y   th i s   w a y   d ec i m al  v a lu e s   o f   n o te s   co m b in at io n   f o r   all  r ag as a r ca lc u lated .     4 . 2 .     E x peri m ent   Det a ils   4 . 2 . 1 .     T he  neura l net w o rk   T h class if icatio n   o f   r a g as  b a s ed   o n   th eir   p la y i n g   ti m is   d o n b y   u s in g   t w o   la ye r   feed - fo r w a r d   n eu r al  n et w o r k   w h ic h   is   s h o wn   b elo w :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7   :   33     4 8   40       Fig u r 3 .   T h C o m p lete  Net  o f   th P r o p o s ed   A n al y s is       T h Fig u r e   3   is   t h co m p lete  n et  o f   n e u r al  n et w o r k   w h ic h   h as  o n in p u la ye r ,   o n o u tp u la ye r   an d   o n la y er   b e t w ee n   t h in p u la y er   an d   t h o u tp u la y er   w h ic h   is   ca l led   th h id d en   la ye r .   T h i n p u la y er   d o es   n o ta k p ar i n   an y   co m p u t in g   r eg ar d i n g   clas s if icatio n .   T h co m p u tat io n   o cc u r s   o n l y   b y   th n e u r o n s   p r ese n t   in   t h h id d en   la y er   an d   t h o u tp u la y er .   So   t h n e u r al  n et wo r k   is   tw o   la ye r s   Neu r al  Net wo r k .   T h in p u ts   ar f ed   f r o m   in p u la y er   to   th h i d d en   lay er   an d   th e n   to   th o u tp u la y er .   So   th n et w o r k   is   f ee d   fo r w a r d   n eu r al  n et w o r k .   T h Fig u r also   s h o w s   th at  t h n et w o r k   u s es  s ig m o id   fu n ctio n   as  th ac tiv atio n   f u n ctio n   in   b o th   o f   th h id d en   a n d   th o u tp u la y er .   T h r ee   f ea tu r es  o f   ea ch   s a m p le  ar ap p lied   o n   th in p u t   la y er   o f   th n e u r al  n et w o r k   a n d   h en ce   t h i n p u t   l a y er   h a s   t h r ee   n eu r o n s .   T h o u tp u t   la y er   h a s   t w o   n e u r o n s   as   th in p u d ata  h a v to   b class if ied   i n to   t w o   cla s s e s     P u r v an g o   an d   Uttar an g o .   T h n u m b er   o f   h id d en   la y er   m a y   v ar y   ac co r d in g   to   t h e   ap p licatio n   r eq u ir e m e n a n d   ac cu r ac y   r eq u ir e m en t.  I n   m o s t   ap p licatio n ,   o n h id d en   la y er   i s   s u f f ic ien t.  I n   t h is   e x p er i m e n t,  t h h id d en   la y er   h as   1 5   n eu r o n s   o r   co m p u tatio n   n o d es   w h ic h   also   m a y   v ar y   ac co r d in g   to   ac cu r ac y   r eq u ir e m e n t.     4 . 2 . 2 .   T ra ini ng   a nd   T esti ng   T o tal  9 2   s am p les  ar co llected   f r o m   2 3   r ag as  f o r   th i s   class if i ca tio n   ex p er i m e n t.  T h d ataset  co n tain s   th n u m er ical  v al u es   o f   t h r ee   f ea t u r es  o f   ea ch   s a m p le.   F o r   t r ain in g ,   7 0 o f   to tal  s a m p les   h av e   u s ed   an d   1 5 s a m p les  h a v u s ed   f o r   test in g .   R est  o f   1 5 s a m p les  h a v u s ed   f o r   v alid atio n   p u r p o s e.   T h w ei g h ts   ar e   g en er ated   b y   t h s y s te m   ac co r d in g   to   th g i v en   i n p u t.  T h f o llo w i n g   tab le  6   s h o w s   t h f ea t u r es o f   1 5   r a g as:       T ab le  6 .   Data s et  o f   T h r ee   B asi Featu r es o f   t h R a g a   N o .   R a g a   F e a t u r e s C a l c u l a t e d   N o .   o f   N o t e s   C o mb i n a t i o n   o f   n o t e s   M o st   S i g n i f i c a n t   N o t e   ( V a d i )   1   Y a man   7   6 9 3   3 2 0   2   V i l a v a l   7   7 2 7   2 1 6   3   K a f i   7   8 5 4   3 8 1   4   B i h a g   7   7 2 5   3 2 0   5   A sab a r i   7   8 5 8   4 0 4   6   B h a i r a v i   7   1 3 7 0   3 6 0   7   D e sh   7   7 2 7   2 8 5   8   B a g e sh r i   7   8 5 4   3 6 0   9   D u r g a   5   5 9 6   3 6 0   10   Jo u n p u r i   7   8 5 8   4 0 4   11   M a l k o s h   5   3 3 0   3 6 0   12   K e d a r   7   7 5 7   3 6 0   13   P a t d w i p   7   8 5 3   3 8 1   14   B h a i r a v   7   1 2 4 1   4 0 4   15   B h u p a l i   5   6 6 0   3 2 0       5.   P E RF O RM ANCE AN AL YS I S   5 . 1 .     Co nfusi o M a t ri x   P er f o r m a n ce   o f   c lass if icatio n   ca n   b b est  s ee n   w it h   t h h elp   o f   th C o n f u s io n   Ma tr i x .   C o n f u s io n   Ma tr ix   co n tai n s   th i n f o r m ati o n   ab o u ac cu r ac y   o f   th clas s if icatio n   b et w ee n   th ac t u al  an d   p r ed icted   class es   d o n b y   th e   clas s if icatio n   s y s te m .   T h C o n f u s i o n   m a t r ix   h e lp s   to   ev a lu ate  th p er f o r m an ce   o f   t h e   class i f icatio n   s y s te m   u s i n g   t h d ata  p r esen i n   t h m atr i x .   A cc o r d in g   to   t h C o n f u s i o n   Ma tr ix   o f   th e   class i f icatio n   d o n b y   t h p r o p o s ed   s y s te m ,   ea c h   co lu m n   r ep r esen ts   t h T ar g et  o r   A ct u al  class   a n d   ea ch   r o r ep r esen ts   t h O u tp u clas s   o r   P r ed icted   class .   T h er ar t w o   class es   f o r   clas s i f icatio n -   a)   P u r va n g a   ( cla s s   1 )   b )   Utta r a n g a   ( cla s s   2 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - AI     I SS N:  2252 - 8938       Time - B a s ed   R a g a   R ec o mme n d a tio n   a n d   I n fo r ma tio n   R etri ev a l o f.. .   ( S a ma r jit R o y )   41       Fig u r 4 .   C o n f u s io n   Ma tr ices       Fig u r 1   s h o w s   t h f o u r   co n f u s io n   m a tr ices    T r ain in g ,   Vali d atio n ,   T est  an d   A ll  co n f u s io n   m atr ices.   E ac h   r o w   o f   th e   m a tr ix   r ep r e s en t s   t h O u tp u o r   p r ed icted   class   an d   ea c h   co l u m n   r ep r e s en t s   t h T ar g et  o r   A ct u al  clas s .   T h g r ee n   s q u ar es  d en o te  th n u m b er   o f   s a m p les  w h ic h   ar co r r ec tly   cla s s i f i ed   b y   th cla s s i f ier ,   an d   th r ed   s q u ar es  d e n o te  t h n u m b er   o f   s a m p les  w h ic h   a r in co r r ec tl y   clas s i f ied .   T h b lu e   s q u ar es  d en o te  th o v er all   p er ce n ta g o f   co r r ec class if ica tio n .   I i s   a s s u m e d   th at  i f   t h o u tco m e   o f   t h c lass i f icatio n   i s   t h e   m e m b er   o f   cla s s   Nig h t   Ses s io n   ( clas s   1 ) ,   th e n   th e y   w i ll  b e   t r ea ted   as  n e g ati v o u tco m a n d   if   t h o u tco m e   o f   th clas s i f icatio n   i s   th m e m b er   o f   class   Uttar a n g ( clas s   2 ) ,   th e y   w i ll b tr ea ted   as p o s itiv o u tco m e.     5 . 2 .     T ra ini ng   Co nfusi o n M a t rix   T r ain in g   C o n f u s io n   m atr i x   i n   Fig u r 5   d e m o n s tr ates   th p e r ce n tag o f   co r r ec class i f ica ti o n   d u r in g   T r ain in g   b y   t h s a m p les.  I n   t h is   e x p er i m e n t,  to tal  9 2   s a m p les  o f   2 3   r ag as  ar co llected   an d   7 0 o f   th to tal   s a m p les ar u s ed   f o r   tr ain i n g   i . e.   ( 7 0 % o f   9 2 )   o r   6 4   s a m p les  ar u s ed   f o r   tr ain i n g .           Fig u r 5 .   T r ain in g   C o n f u s i o n   Ma tr ix                       N o .   o f   C o r r e c t l y   C l a s s i f i e d   S a m p l e s     N o .   o f   I n c o r r e c t l y   C l a s s i f i e d   S a m p l e s     C o r r e c t   c l a s s i f i c a t i o n   p e r c e n t a g e     P r e d i c t e d   o u t c o m e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8938   IJ - AI    Vo l.  6 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 7   :   33     4 8   42   T ab le  7 .   R esu lt Set  o f   T r ain i n g   C o n f u s io n   Ma tr ix   T r a i n i n g   C o n f u s i o n   M a t r i x   N o .   o f   S a mp l e s   N a me   o f   C l a ss   N o .   o f   samp l e a ssi g n e d   t o   C l a ss   TP   TN   FP   FN   P e r c e n t a g e   o f   S a mp l e p r e d i c t e d   P e r c e n t a g e   o f   A ssi g n e d   S a mp l e s   O v e r a l l   P e r c e n t a g e   64   1   37   0   37   0   0   1 0 0   8 8 . 1   9 2 . 2   2   22   22   0   0   5   8 1 . 5   1 0 0   T P :   T r u e   P o si t i v e ;   T N :   Tr u e   N e g a t i v e ;   F P :   F a l se   P o si t i v e ;   F N :   F a l se   N e g a t i v e       A cc o r d in g   to   th e   T r ain in g   C o n f u s io n   Ma tr ix   an d   o u tco m e s   r ep r esen ted   co r r esp o n d in g l y   i n   F ig u r 5   an d   T ab le  7 ,   3 7   s am p le s   ar co r r ec tly   a s s i g n ed   to   class   1 .   T h er ef o r e,   T r u Neg ati v Val u is   3 7 .   0   s a m p le s   ar ass ig n ed   to   clas s   2 .   T h er ef o r e,   Fals P o s iti v Val u is   0 .   1 0 0 * ( 3 7 /3 7 )   1 0 0 o f   c lass   1   s a m p les  ar e   p r ed icted   as  class   1   co r r ec tly .   2 2   s am p le s   ar co r r ec tly   a s s i g n ed   to   class   2 .   T h er ef o r e,   T r u P o s itiv Valu i s   2 2 .   5   s am p les  ar as s ig n ed   i n co r r ec tly   to   clas s   1   b u t h e y   a r m e m b er   o f   cla s s   2 .   T h er ef o r e,   Fals Neg ati v e   Valu is   5 .   1 0 0 * ( 2 2 /2 7 )   8 1 . 5 o f   cla s s   2   s a m p les   ar p r ed icted   as  clas s   2   co r r ec tl y .   1 0 0 * ( 5 /2 7 )   1 8 . 5 o f   c lass   2   s a m p les ar p r ed icted   in co r r ec tl y   as c la s s   1 .   1 0 0 * ( 3 7 / 4 2 )   8 8 . 1 % o f   ass ig n m e n t o f   class   1   ar co r r ec t.   1 0 0 * ( 2 2 /2 2 )   1 0 0 o f   ass i g n m e n o f   cla s s   2   ar co r r ec t.  T h p er ce n tag o f   o v er all  co r r ec tl y   class if ied   d ata   f o r   tr ain i n g   i s   ( ( 3 7 +2 2 ) / ( 3 7 + 5 +2 2 ) ) * 1 0 0   9 2 . 2 %.     5 . 3 .     Va lid a t i o n Co nfusi o n M a t rix   Valid atio n   C o n f u s io n   m atr i x   in   Fi g u r 6   d is p la y s   t h p er ce n tag o f   co r r ec class if icatio n   d u r in g   Valid atio n   o f   t h s a m p les.  I n   t h is   ex p er i m en t,  1 5 % o f   to tal   s a m p les   ar u s ed   f o r   v al id atio n   i.e .   ( 1 5 % o f   9 2 )   o 1 4   s am p le s   ar u s ed   f o r   v al id atio n .           Fig u r 6 .   Valid atio n   C o n f u s io n   Ma tr ix       T ab le  8 .   R esu lt Set  o f   T r ain i n g   C o n f u s io n   Ma tr ix   V a l i d a t i o n   C o n f u s i o n   M a t r i x   N o .   o f   S a mp l e s   N a me   o f   C l a ss   N o .   o f   samp l e a ssi g n e d   t o   C l a ss   TP   TN   FP   FN   P e r c e n t a g e   o f   S a mp l e s   p r e d i c t e d   P e r c e n t a g e   o f   A ssi g n e d   S a mp l e s   O v e r a l l   P e r c e n t a g e   14   1   10   0   10   0   0   1 0 0   9 0 . 9   9 2 . 9   2   3   3   0   0   1   8 1 . 5   1 0 0   T P :   T r u e   P o si t i v e ;   T N :   Tr u e   N e g a t i v e ;   F P :   F a l se   P o si t i v e ;   F N :   F a l se   N e g a t i v e       A cc o r d in g   to   th Valid atio n   C o n f u s io n   Ma tr i x   an d   o u tco m es  ch ar ac ter ized   in   Fig u r 6   a n d   T a b le  8   co r r esp o n d in g l y ,   1 0   s a m p le s   ar co r r ec tly   as s i g n ed   to   class   1 .   T h er ef o r e,   T r u Neg at iv Val u is   1 0 .   0   s a m p les  ar as s ig n ed   to   class   2 .   T h er ef o r e,   Fals P o s itiv Valu is   0 .   1 0 0 * ( 1 0 /1 0 )   1 0 0 o f   class   1   s a m p les   ar p r ed icted   as  clas s   1   p r o p er l y .   3   s a m p les   ar co r r ec tl y   as s ig n ed   to   cla s s   2 .   T h er ef o r e,   T r u P o s itiv Val u e   is   3 .   1   s a m p le  is   as s i g n ed   i n c o r r ec tly   to   clas s   1   b u t h e y   ar m e m b er   o f   cla s s   2 .   T h er ef o r e,   Fals Neg ati v e   Valu i s   1 .   1 0 0 * ( 3 /4 )   8 1 . 5 %   o f   class   2   s a m p le s   ar p r ed icted   as c lass   2   s u itab l y .   1 0 0 * ( 1 / 4 )   1 8 . 5 % o f   class   2   s a m p les  ar p r ed icted   in co r r ec tl y   as  clas s   1 .   1 0 0 * ( 1 0 /1 1 )   9 0 . 9 o f   ass ig n m en o f   class   1   ar co r r ec t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.